H2UPSCALE

Escalado y optimización de componentes del balance of plant de un sistema de pila de combustible de hidrógeno de alta potencia

Abstact:

Las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) se consideran una de las soluciones que permiten un transporte sostenible a largo plazo; sin embargo, los sistemas existentes proporcionan potencias eléctricas inferiores a los 200 kW.

Para dar respuesta a las necesidades del sector del transporte pesado, el desarrollo de la nueva generación de sistemas de pila de combustible tiene como objetivo obtener stacks PEMFC duraderos con una potencia comprendida entre 250 y 500 kW. Para apoyar este desarrollo, el proyecto H2UpScale tiene como finalidad diseñar, construir, probar y validar componentes clave del BoP para sistemas PEMFC que generen más de 250 kW de potencia eléctrica, adecuados para aplicaciones de transporte pesado (aviación, marítimo, transporte por carretera de largo recorrido).

H2UpScale reúne 3 centros de investigación, 2 académicos y 11 socios industriales, incluyendo fabricantes de BoP y OEMs. El proyecto identificará los requisitos específicos de cada aplicación, que posteriormente definirán las necesidades, el desarrollo y la optimización de 3 estándares para arquitecturas PEMFC modulares y escalables ≥250kW (arquitecturas de suministro eléctrico y diseños de sistemas de gestión de calor residual).

Los componentes del BoP en los que se centra el proyecto incluyen el eyector de hidrógeno, la bomba de recirculación de H2, el sensor de fugas de H2, el compresor de aire, el filtro de aire del cátodo y el humidificador de aire, el separador de agua, el resonador de escape, el intercambiador de calor del refrigerante y el medio refrigerante. Los avances objetivo para los componentes del BoP incluyen mejoras de eficiencia y durabilidad, reducción de peso y volumen, y simplificación de la arquitectura.

Los componentes se diseñarán para ser compatibles tanto con plataformas de un único stack como con multi-stack, con escalabilidad y modularidad en mente, facilitando su integración en sistemas de escala multi-MW. Algunos componentes del BoP a escala completa se validarán en un banco de pruebas Hardware-in-the-Loop y se llevará a cabo un análisis tecnoeconómico del impacto potencial de los componentes desarrollados en los mercados de transporte pesado.

Con estos objetivos principales, la finalidad de H2UpScale es proporcionar ladrillos tecnológicos críticos que permitan la creación de un demostrador TRL7 a partir del año 2027.

Rol de Leitat en el proyecto: